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Kabelarmatur für mit Öl oder Masse gefüllte elektrische Kabel mit
konzentrisch um das Kabel eingebautem, in einen Öl- und einen Gasraum unterteiltem
Ausdehnungsgefäß Für den Betrieb von ölgefüllten Hochspannungskabelstrecken benutzt
man zum Ausgleich der Volumenänderungen der ölfüllung bei Temperaturänderungen Speise-
und Ausgleichbehälter, die an geeigneten Stellen der Leitung über sogenannte Speisemuffen
mit dem ölführenden Hohlraum des Kabels in Verbindung stehen. Es ist bereits vorgeschlagen
worden, die Ölspeisebehälter mit den Armaturteilen zu einer Einheit zu vereinigen.
Die Armaturen dieser Art besitzen jedoch Nachteile, die ihre Anwendung entweder
technisch oder wirtschaftlich unmöglich machen. Bei der einen Ausführung, bei der
in einem Dom Gas unmittelbar über dem öl lagert, ist Voraussetzung, daPa Idas öl
des Kabels mit diesem Gas völlig gesättigt ist. Bekanntlich ist es jedoch nachteilig,
öl mit gelösten Gasen zu verwenden, so daß in der .Praxis. tatsächlich nur hochevakuierte,
d. h. in hohem Maße von ihrem gelösten Gas befreite öle benutzt werden. Da aber
hochevakuierte Öle ein Gasvolumen aufnehmen können, das angenähert gleich dem ölvolumen
ist, würde ein solches öl bereits in sehr kurzer Zeit das Luftpolster, das die Muffe
erst zum Ausdehnungsgefäß macht, absorbieren, _ so daß dann die beabsichtigte Wirkung
wieder verlorenginge. Eine andere bekannte Ausführung, die sich metallener, membranartiger
Trennwände bedient, weist den genannten Mangel nicht auf, erfordert jedoch für eine
Ausgleichkammer mit einem Inhalt von nur wenigen Litern derartig große Abmessungen,
daß :diese Ausführung gegenüber der Verwendung getrennter Muffen und Ausgleichbehälter
zu kostspielig und daher unwirtschaftlich ist. Außerdem treten beim Atmen des Kabels
in den Blechwandungen sehr starke Biegungsbeanspruchungen auf, wodurch die Betriebssicherheit
gefährdet wird.
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Es sind weiterhin öldruckausgleichvorrichtungen für ölgefüllte Kabel
bekannt, bei denen metallische Ausgleichkammern im Innern von. Muffen o. dgl. konzentrisch
zum Kabel angeordnet sind. Derartige Einrichtungen sind jedoch nicht für Kabelanlagen
geeignet, bei denen größere Tränkmittelmengen aufzunehmen sind, da diese Öldruckausgleichvorrichtungen
dann sehr groß gehalten werden müssen und somit sehr unwirtschaftlich werden.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, ist bei einer Kabelarmatur für mit
öl oder Masse gefüllte elektrische Kabel mit konzentrisch um das Kabel eingebautem,
in einen 01- und
einen Gasraum unterteiltem Ausdehnungsge-fäß
gemäß der Erfindung der das Kabel konzentrisch umschließende mit Druckgas gefüllte
Raum im Innern der Armatur durch eine nichtmetallische, elastische, ölbeständige,
gasdichte Wand gegen das Tränkmittel des Kabels abgegrenzt. Hierbei besteht die
innere, dein öldruck ausgesetzte Wandung des konzentrisch um das Kabelliegenden
Druckgefäßes aus einem über das Kabel gezogenen und beiderseits der Austrittstelle
gasdicht auf der Kabeloberfläche befestigten, nichtmetallischen Schlauch aus einem
elastischen, ölbeständigen Stoff. Die Außenwandung des Gefäßes wird hierbei durch
die Wandung der Armatur ,gebildet.
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Als Baustoff für die Trennwände kommen an sich bekannte synthetische
Materialien; wie beispielsweise Polymerisate der Acrylsäureester oder diesen artverwandte
chemische Produkte, in Frage: Diese Stoffe können entweder allein Verwendung finden,
indem man aus ihnen zylinderförmige oder andersgestaltete Körper durch Tauchen,
Kleben, Pressen, Auswalzen öder andere Maßnahmen herstellt oder in Kombination mit
Trägern, beispielsweise Geweben, die mit den genannten Materialien, getränkt und
bestrichen und dadurch undurchlässig gemacht sind. Für letzteren Zweck können auch
Polyvinylacetate mit gutem Erfolg Verwendung finden.
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Bei Kabeln, die das Öl in den Zwickeln oder an der Aderoberfläche
fortleiten, weisen die Ausdehnungsgefäße Muffenform auf und können an jeder beliebigen
Kabelstelle an entsprechenden öffnungen des Bleimantels vorgesehen werden. Führen
die Kabel jedoch das öl im Innern des Leiters, so können die Ausdehnungsgefäße nur
mit den bekannten Verbindungsmuffen vereinigt werden. Die beschriebenen Ausdehnungsgefäße
lassen sich nicht nur bei Kabeln mit sehr dünnflüssigen Isolierölen, sondern auch
bei Kabeln mit dickflüssigeren Txänkmäterialien, gleichgültig, ob diese Öle oder
Massen sind, gebrauchen. Infolge der höheren Viscosität :ergibt sich natürlich die
Notwendigkeit, solche Gefäße in größerer Zahl anzuwenden bzw. unter höherem Druck
zu betreiben.
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In den Abb. i bis 6 der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
:dargestellt.
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Abb. i zeigt ein muffenförmiges Ausdehnungsgefäß, wie es sowohl bei
Mehrleiterkabeln mit ölkanälen in den Außenzwickeln als auch bei Einleiterkabeln
mit ölkanälen unter dem Bleimantel an beliebigen Stellen des Kabels verwendet werden
Dann. Über dein Ölaustritts.tellen a im Bleimantel des Kabels b ist hier beispielsweise
:ein muffenförmiger, durchlöcherter Metallschirm c angeordnet, der als innere Begrenzungsfläche
und Stütze für die nichtmetallene, elastisch e und ölbeständige Trennwand d dient.
Durch den Metallschirm c ist die Anfangslage der Trennwand d festgelegt, um deren
Beschädigung beim Evakuieren des zwischen Kabel und Trennwand befindlichen Ratunes
durch den Anschlul3stutzen o zu vermeiden: In der Abb. i ist die Trennwand an den
beiden Hälsen des Schirmes c beispielsweise durch je eine Drahtbandage ei und e;,>
befestigt, während der Schirm c an diesen Stellen mit dem Bleimäntel des Kabels
flüssigkeitsdicht verlötet ist. Die Trennwand kann auch direkt auf dem Kabelmäntel
dicht befestigt werden: Das Ganze ist in gewissem Abstand von einer luftdichten
Muffe f umhüllt. Der Zwischenraum g zwischen der elastischen Trennwand
d und der Muffe t, der als Ausdehnungsraum dient, wird vorzugsweise mit einem
indifferenten oder leicht löslichen Gas, das unter mehr oder minder hohem Druck
steht, gefüllt.
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Um die Montage dieser Ausgleichgefäße zu erleichtern, werden die ölaustrittstellen
a im Kabelmantel während des Zusammenbauens der Speisemuffe durch Ventile geschlossen
gehalten. Hierfür können Kugel- oder Kegelventile bekannter Art Verwendung finden,
die so anzuordnen sind; daß- sie bei erhöhtem Druck im Gefäß unter ihrem Eigengewicht
herunterfallen und dadurch den ölaustritt ermöglichen. An Stelle der Ventile können
natürlich auch Hähne oder Verschlußjalousien verwendet werden, die durch entsprechende
Ansatzstücke bzw. Gestänge nach Erledigung der Montage geöffnet werden.
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In. Abb. a und 4. sind weitere Ausführungsformen des Ausdehnungsgefäßes
dargestellt. Die Muffe f gemäß Abb.2 umschließt einen zusammendrückbaren, ölbeständigen
Körper d von sackförmiger Gestalt, der im Querschnitt als ringförmiger Hohlkörper
erscheint. Die Längsteilung (Abb.3) ist mit Rücksicht auf die Vereinfachung der
Montage vorgenommen. Im Abb. q. ist der elastische, ölbeständige Körper d' von schlauchförmiger
Gestalt und innerhalb :der Muffe f schraubenförmig um das Kabel gewickelt. In diesem
Falle befindet sich das elastische Medium in dem elastischen Körper. je nach dem
Profil der Anlage kann eine mehr oder minder starke Beteiligung des einen oder anderen
Raumes des Ausdehnungsgefäßes erwünscht sein. Dies läßt sich ohne weiteres durch
Anschluß von zusätzlichen Gaskammern k (vgl. Abb. ä) erreichen.
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In Abb.5 ist eine als Ausdehnungsgefäß ausgebildete Verbindungsmuffe
für Hohlleiterkabel darestellt. Die beiden Hohlleiterz>
enden h
und 1, des Kabels sind mittels des Rohres m miteinander leitend verbunden.
Der Mantel des Rohres in besitzt axiale Schlitze, damit aus dem Hohlleiter nach
außen durch die aufgelegte Wicklung rt hindurch oder längs derselben Öl in den eigentlichen
Ausdehnungsraum dringen kann.
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Abb.6 zeigt die Anordnung eines Ausdehnungsgefäßes in dem Endverschlußgeh.äuse
eines Einleiterendverschlusses. In @ähnlicher Weise kann das Ausidehnun,gsgefäß
auch mit einer Sperrmuffe, die ja mehr oder weniger zwei oder mehreren unter Öl
gesetzten Endverschlüssen gleichkommt, kombiniert werden.